Краткие теоретические сведения. Однофазный двухполупериодный выпрямитель относится к выпрямителям средней и большой мощности

Однофазный двухполупериодный выпрямитель относится к выпрямителям средней и большой мощности. Эти выпрямители, в большинстве случаев работают на RL – нагрузку. Однофазные управляемые выпрямители выполняют по схеме с нулевым выводом трансформатора и мостовой схеме. Схема однофазного управляемого выпрямителя с выводом нулевой точки трансформатора показана на рисунке 10.

Рисунок 10 – Схема однофазного управляемого двухполупериодного нулевого выпрямителя

Неуправляемый выпрямитель можно рассматривать как частный случай управляемого выпрямителя, работающего с углом управления α = 0, поэтому основные соотношения, характеризующие работу однофазного неуправляемого выпрямителя на RL – нагрузку, справедливы и для управляемого выпрямителя.

Важнейшей особенностью управляемого выпрямителя является его способность регулировать среднее значение выпрямленного напряжения U_d при изменении угла α. Уравнение регулировочной характеристики при работе выпрямителя на RL – нагрузку имеет вид

U_d = U_d0 · сosα. (25)

Регулировочную характеристику при чисто активной нагрузке выпрямителя рассчитывают по формуле

U_d = U_d0 . (26)

В формулах (25) и (26) U_d0 = 0,9 U₂ - значение выпрямленного напряжения при α = 0.

В выпрямителях средней и большой мощности возрастает влияние э.д.с., создаваемых в первичной и вторичной обмотках трансформатора их магнитными потоками рассеяния. Это влияние проявляется в относительном увеличении самих индуктивностей рассеяния, и в уменьшении активных сопротивлений в схеме. Влияние индуктивностей рассеяния обмоток трансформатора L_{S1_}и L_S2, а также индуктивности питающей сети L_c, учитывается суммарной индуктивностью L_a, приведенной ко вторичной (вентильной) обмотке трансформатора , или суммарным индуктивным сопротивлением . Увеличение индуктивностей рассеяния сказывается на процессе перехода тока нагрузки с одного вентиля выпрямителя на другой. Время, в течение которого происходит этот переход, обычно измеряется в угловой мере и называется углом коммутации g. В выпрямителях средней и большой мощности коммутационные процессы оказывают существенное влияние на работу, показатели и характеристики выпрямителя, что необходимо учесть при расчете и построении, в первую очередь, внешних характеристик.

Наклон внешней характеристики в мощном однофазном выпрямителе определяется коммутационными потерями напряжения. Коммутационные потери напряжения, U_dγ, в двухполупериодном нулевом выпрямителе рассчитывают по формуле

U_dγ = , (27)

в мостовой схеме – по формуле

U_dγ = . (28) Уравнение внешней характеристики мощного однофазного управляемого выпрямителя имеет следующий вид

U_dγ = U_d0 · сosα - U_dγ. (29)

или

а) для нулевой схемы ;

б) для мостовой схемы